亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        特厚煤層沿空掘巷非對稱支護技術研究與應用

        2022-12-10 07:48:18
        山東煤炭科技 2022年11期
        關鍵詞:圍巖變形

        何 超

        (國源時代煤炭資產(chǎn)管理有限公司,北京 100120)

        1 工程概況

        霍州煤電臨汾宏大錦程煤業(yè)現(xiàn)階段主采9+10#煤層。10#煤層位于太原組下段頂部,普遍含有一層至兩層0.20~0.40 m 黑灰色碳質(zhì)泥巖夾矸,10#煤層為全區(qū)發(fā)育的煤層,煤層厚度3.0~3.65 m;9#煤層厚度0.9~1.1 m,與10#煤層夾矸0.3~1.0 m,局部范圍9+10 合并,煤層總厚度達5.8 m 左右。9+10#層的相鄰區(qū)段回采工作面巷道需經(jīng)歷掘進擾動、鄰近工作面及本工作面回采擾動幾個階段。二采區(qū)21009 工作面回風巷在鄰近21007 工作面采動影響下出現(xiàn)了劇烈的礦山壓力顯現(xiàn),21009 回風巷掘巷450 m 時與21007 回采工作面相遇,之后隨著鄰近工作面的繼續(xù)回采,21009 回風巷350~450 m 段出現(xiàn)了煤柱幫嚴重片幫、頂板冒落、底板嚴重底鼓現(xiàn)象,導致掘進工作完全停滯,對巷道破壞區(qū)域進行返修等影響采掘生產(chǎn)20 余天。為解決后續(xù)采掘工作面出現(xiàn)類似情況,以北翼21010 工作面回風巷為工程背景展開相關研究。

        2 強動壓影響下沿空煤巷煤柱寬度分析

        9+10#煤層二采區(qū)回采巷道屬于大斷面煤巷,巷道沿10#煤層底板掘進,以往鄰近上個工作面的回采巷道掘巷期間留設區(qū)段煤柱為19.5~21.0 m,造成資源浪費。雖然區(qū)段煤柱寬度已相當大,但沿空巷道仍受到鄰近工作面采動劇烈影響,加之巷道直接頂破碎、自穩(wěn)能力差,巷道表面變形破壞嚴重,無法保障巷道的正常使用。沿空巷道煤柱寬度決定著鄰近工作面采動對于巷道影響的劇烈程度,合理的煤柱寬度不但需要具備良好的自穩(wěn)性能,而且需要能夠?qū)敯鍘r層起到良好的支承作用[1],在合理的支護下能夠?qū)崿F(xiàn)沿空巷道圍巖的穩(wěn)定。沿空掘巷后煤柱的載荷由上覆巖層重量及采空區(qū)側懸露巖層轉(zhuǎn)移的重量所構成,根據(jù)9+10#煤層回采工作面布置情況及采掘接替情況,區(qū)段護巷煤柱在沿空巷道掘巷階段載荷如圖1。

        圖1 區(qū)段煤柱受力示意圖

        根據(jù)圖1 所示簡化結果,可以得到區(qū)段煤柱載荷為[2]:

        其中:σ為煤層內(nèi)垂直應力,MPa;δ為上覆巖層垮落角,(°);γ為頂板巖層體積力,kN/m3;H為煤層埋深,m;D為工作面長度,m;B為區(qū)段煤柱寬度,m。

        根據(jù)極限強度理論,煤柱能夠承受的極限垂直應力計算公式為[3]:

        其中:R為煤柱能夠承受的極限壓力,MPa;Rc為煤的單軸抗壓強度,MPa;h為煤柱高度,MPa。

        為保障煤柱的有效承載性能,煤柱內(nèi)的載荷應小于等于其極限載荷,因此當煤柱內(nèi)垂直應力等于其極限載荷時,煤柱寬度達到最小,聯(lián)立式(1)、(2)可得到煤柱極限寬度的計算公式:

        結合9+10#煤層二采區(qū)具體地質(zhì)條件,上覆巖層垮落角δ=60°,上覆巖層平均體積重量γ=2.55×104N/m3,工作面長度D=180 m,煤層埋藏深度H=310 m,煤柱高度h=5.8 m,煤層的單軸抗壓強度Rc=43.89 MPa,經(jīng)上式計算可得B=7.25 m。由此說明區(qū)段煤柱的最小寬度應不小于7.25 m,考慮預留適當?shù)母挥嗔浚_定21010 回風巷沿空掘巷預留煤柱寬度為8.0 m。

        3 大斷面強采動煤巷支護技術

        9+10#煤層二采區(qū)回采巷道采用傳統(tǒng)的錨網(wǎng)索聯(lián)合支護技術,巷道掘進初期,圍巖應力狀態(tài)基本呈對稱布置,當上個工作面回采后,巷道圍巖應力呈不對稱分布,將導致沿空巷道圍巖破壞呈現(xiàn)不對稱性,因此可考慮采取不對稱支護方式來控制圍巖破壞。高預應力錨索桁架結構是一種不對稱的主動支護方式[4],其原理如圖2。通過對長錨索施加較高的預應力,使巷道頂板淺部圍巖錨固于深部巖層,提高頂板的整體性和承載能力,抑制頂板的離層,限制頂板的水平方向及垂直方向的變形。

        圖2 錨索桁架系統(tǒng)的支護原理

        21010 回風巷一側為8 m 小煤柱及上個工作面采空區(qū),一側為實體煤,為確定最佳的預應力錨索桁架支護參數(shù),采用FLAC3D模擬軟件進行模擬分析。采用摩爾-庫倫模型,模型尺寸450 m×200 m×50 m。支護方案在原有錨網(wǎng)索支護方案基礎上,將頂板錨索改為預應力錨索桁架支護,頂板錨索直徑為17.8 mm,長度為8.25 m,錨固力為50 t,每排3 根,中間一根沿豎直方向布置,兩側兩根向兩側偏斜15°布置。頂板錨桿規(guī)格Ф22 mm×2500 mm,間排距0.9 m,兩幫錨桿規(guī)格Ф20 mm×2000 mm,間排距0.9 m。為確定最佳的錨索桁架支護參數(shù),設計偏心距分別為200~500 mm,桁架跨距分別為1.2~1.8 m,每0.2 m 為一個變化梯度。模擬時首先進行巷道的開挖支護,然后進行工作面的開挖,當計算完成后記錄巷道表面變形最大值。測點及數(shù)值模擬結果如圖3。

        圖3 數(shù)值模擬研究結果

        由圖3 可以看出,不同錨索桁架偏心距條件下巷道表面變形量存在顯著的變化。隨著錨索桁架向小煤柱側偏斜距離增加,巷道煤柱側變形量及煤柱側頂板變形量均呈減小趨勢。當偏心距為400 mm時,其減小曲線出現(xiàn)明顯的拐點,說明偏心距再增大將使煤柱側巷幫及煤柱側頂板變形量增大;當偏心距增大,實體煤幫及實體煤幫側頂板變形量呈緩慢增大趨勢,偏心距由400 mm 繼續(xù)增大,其增大幅度顯著提升。由此表明,當錨索桁架偏心距為400 mm 時,巷道圍巖整體變形量最小。同理,根據(jù)圖3(c)、(d)所示結果可以看出,當錨索桁架跨度為1.6 m 時,巷道表面變形量及圍巖塑性破壞范圍均存在拐點,當錨索桁架跨度為1.6 m 時,支護效果最佳。

        4 工程應用及效果分析

        4.1 21010 回風巷非對稱支護方案

        結合上文數(shù)值模擬及理論分析結果,21010 回風巷與21008 工作面間區(qū)段煤柱寬度為8.0 m,采用錨索桁架配合錨網(wǎng)索進行聯(lián)合支護。巷道掘進斷面寬×高=5.2 m×3.6 m,鋪底厚度200 mm。兩幫錨桿規(guī)格MSGLW500/18×2000 mm,間排距0.9 m,扭矩不小于250 N·m;頂板錨桿MSGLW500/22×2500 mm,間排距0.9 m,扭矩不小于300 N·m;頂板錨索采用1×7 股高強度預應力鋼絞線,預緊力不小于140 kN,桁架采用16#槽鋼制成,總長度3.7 m,錨索間排距為1.6 m×1.8 m。具體支護形式如圖4。

        圖4 21010 回風巷支護方案(mm)

        4.2 應用效果分析

        21010 回風巷掘巷階段在巷道內(nèi)布置位移監(jiān)測點,記錄鄰近工作面采動影響下巷道表面變形量變化規(guī)律,整理得到圖5。掘巷階段未受到鄰近工作面采動影響時,巷道圍巖穩(wěn)定,變形微??;距鄰近工作面約30 m 時,表面變形量開始逐漸增大,頂板下沉、兩幫移近速率最大約6 mm/d;在鄰近工作面推過測點位置后,巷道圍巖逐漸趨于穩(wěn)定,頂板下沉量最大值為91 mm,兩幫移近量最大值為78 mm;滯后鄰近回采工作面約90 m 時,巷道表面變形速率減小為零。綜上可得,采用非對稱支護方案后,沿空掘巷表面變形量很小,圍巖穩(wěn)定,取得良好的支護效果。

        圖5 掘巷階段圍巖變形量及變形速率變化規(guī)律

        5 結語

        (1)錦程煤業(yè)9+10#煤層二采區(qū)區(qū)段煤柱極限寬度為7.25 m,建議21010 回風巷與21008 工作面間區(qū)段煤柱寬度8.0 m。

        (2)21010 回風巷掘巷可采用預應力錨索桁架非對稱支護,模擬分析表明,錨索桁架合理偏心距為400 mm(偏向煤柱側),最佳跨度為1.6 m。

        (3)工程應用實踐表明:錨索桁架配合錨桿聯(lián)合非對稱支護技術可有效控制沿空巷道的圍巖變形,鄰近工作面采動影響下,巷道圍巖整體穩(wěn)定,變形量在合理范圍內(nèi),支護效果良好。

        猜你喜歡
        圍巖變形
        談詩的變形
        中華詩詞(2020年1期)2020-09-21 09:24:52
        隧道開挖圍巖穩(wěn)定性分析
        中華建設(2019年12期)2019-12-31 06:47:58
        “我”的變形計
        軟弱破碎圍巖隧道初期支護大變形治理技術
        江西建材(2018年4期)2018-04-10 12:37:22
        變形巧算
        例談拼圖與整式變形
        會變形的餅
        復雜巖層大斷面硐室群圍巖破壞機理及控制
        煤炭學報(2015年10期)2015-12-21 01:55:09
        滑動構造帶大斷面弱膠結圍巖控制技術
        山西煤炭(2015年4期)2015-12-20 11:36:18
        采空側巷道圍巖加固與巷道底臌的防治
        久久精品无码专区东京热 | 丰满少妇人妻无码| 久久无码av一区二区三区| 国产又色又爽无遮挡免费动态图| 色系免费一区二区三区| 女人色毛片女人色毛片18| 精品熟女日韩中文十区| 亚洲三级在线播放| 国产在线a免费观看不卡| 色中文字幕在线观看视频| 亚洲人成网址在线播放| a级毛片内射免费视频| 日韩五十路| 亚洲情久久久精品黄色| 亚洲欧洲免费无码| 蜜桃视频一区二区三区在线观看| 国产精品网站夜色| 精品女同一区二区三区亚洲| 本道天堂成在人线av无码免费 | 亚洲专区路线一路线二网| 国产中文三级全黄| 久久发布国产伦子伦精品| 国色天香精品亚洲精品| 午夜理论片日本中文在线| 国语自产偷拍在线观看| 五十路熟妇亲子交尾| 无码电影在线观看一区二区三区| 亚洲国产综合性感三级自拍| 日产精品高潮一区二区三区5月| 久久人人爽av亚洲精品| 在线播放无码高潮的视频| 无码高潮久久一级一级喷水| 91精品国产综合久久精品密臀 | 青青草97国产精品免费观看| 精品九九视频| 亚洲综合在不卡在线国产另类| 丁香花五月六月综合激情| 国产一区二区波多野结衣| 精品亚洲欧美高清不卡高清| 极品少妇一区二区三区| 亚洲午夜久久久久久久久电影网|